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IG-Unicamp
Intemperismo, rochas e ciclo do carbono
Celso Dal Ré Carneiro
Depto. Geociências Aplicadas ao EnsinoInstituto de Geociências, Unicamp
Universidade Estadual de Campinas
GIFT Geophysical Information for Teachers:
Training Workshop for Teachers
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Objetivos da apresentação
Revisar conceitos sobre intemperismo• Integrar informações interdisciplinares
Analisar relações entre ciclo das
rochas, distribuição...
– e concentrações de carbono na Terra
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BibliografiaLovelock, J.E. 1987. Gaia: a new look at life on Earth.
Oxford: Oxford Univ. Press. 157p.
Press F., Siever, R., Grotzinger J., Jordan, T.H. Para entender a Terra. 4 ed. Trad. R. Menegat, P.C.D. Fernandes, L.A.D. Fernandes, C.C. Porcher. Porto Alegre: Bookman. 2006. 656p.
Tardy, I. Geoquímica global: oscilações climáticas e evolução de meio ambiente desde quatro milhões de anos. Rev. Estudos Avançados, USP. 11(30):149-173.
Teixeira, W.; Toledo, M.C.M.de; Fairchild, T.R.; Taioli, F. Decifrando a Terra. São Paulo: Ofic. Textos. 2000. 568p.
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Crédito das imagens
http://www.uky.edu/AS/Geology/howell/goodies/elearning/module07swf.sw
Press F., Siever, R., Grotzinger J., Jordan, T.H. Para entender a Terra. 4 ed. Trad. R. Menegat, P.C.D. Fernandes, L.A.D. Fernandes, C.C. Porcher. Porto Alegre: Bookman. 2006. 656p.
Teixeira, W.; Toledo, M.C.M.de; Fairchild, T.R.; Taioli, F. Decifrando a Terra. São Paulo: Ofic. Textos. 2000. 568p.
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Denudação Terrestre = Intemperismo + Erosão
–Tipos de IntemperismoFísico
Químico
Biológico
–Principais tipos de ErosãoFluvial
Eólica
Marinha
Glacial
Agentes que modelam a paisagem... e a vida humana
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Agentes de Intemperismo
Intemperismo:
– Conjunto de mecanismos que modificam as propriedades físicas e químicas das rochas
Interação de fenômenos
– Atuação lenta e prolongada
http://www.as.uky.edu/academics/departments_programs/EarthEnvironmentalSciences/EarthEnvironmentalSciences/Educational%20Materials/Documents/elearning/module07swf.swf
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Tipos de Intemperismo
O intemperismo divide-se em:
–Físico: modifica principalmente a morfologia, resistência e textura das rochas
–Químico: modifica a composição e a estrutura química das rochas
–Biológico: a ação de seres vivos modifica a composição e a estrutura química das rochas
Ação do calor do Sol - 1
Ação do calor do Sol - 2
Processos mecânicos
Propriedades elásticas das rochas
(+ ação da água)
Crescimento de cristais em poros e fraturas
Congelamento de água: aumento de 9% volume
Sais: cristalização causa expansão
Condutividade térmica das rochas
Insolação em regiões desérticas e áridas
Variações dia X noite
P1P2
Fraturas de alívio
Esfoliação esferoidal
Pressão de expansão
Intemperismo Físico
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ÁGUA
ROCHA
REAÇÕES
SOLUTORESÍDUO
SOLO
Provoca arranjos,em busca
de um novo equilíbrio
Dissolução
Oxidação/redução
Hidratação/hidrólise
Quelação
(complexos)
Carbonatação
Novas substâncias,
arranjos cristalinos e
composições
Removido
1
2
1
2
Intemperismo Químico
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Partículas minerais sofrem:
Redução de tamanho
–Mudanças de composição
–Cubos unitários ===> partículas
Partículas menores:
–Aceleram as transformações •Maior superfície específica facilita reações químicas
Fig. 7.5
0240 9 15 18 2112
Superfície específica total (m2)
Fra
gm
ento
s
1
50
60
70
30
20
40
Superfície de 6quadrados unitários
12 quadrados unitários 24 quadrados unitários
Cubo
original8 cubos 64 cubos
Superfície específicasubdivisões de um cubo
Ataques químicos a partículas
Uma faceTrês faces
Duas faces
Íons, colóides e gases
são dissolvidos e
transportados em solução
Água capilar
Água adsorvida
Gases
Fases presentes no solo
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Atração eletrostática
Ácidos fracos
Intemperismo e minerais
Minerais
originais
Solubilizados
Resíduos
Resistatos
Minerais de
alteração
Neoformados
Transformados
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Produtos de Intemperismo
Solos
Depósitos lateríticos
–Minerais primários •Preservação
–Concentram-se por acumulação. Ex.: Óxidos de Fe
•Destruição
–Formam-se minerais secundários. Ex. Bauxita
http://www.codem.org.br/investe/
A2
Ba
B3
C
A1A1
B
C
A1
C
Rocha
1 2 3 4
Perfis de solo em vários locais
A
B
C
superior
inferior
superior
inferior
Solo orgânico
Solo superficial
Solo de
alteração
Rocha alterada
Rocha inalterada
Horizonte Nome
Horizontes de solo
Minerais e matéria orgânica
Minerais alterados
Argilominerais
Quartzo (SiO2)
Água
Íons e colóides dissolvidos
Ácidos dissolvidos
Oxigênio
Gás Carbônico (3 a 27%)
Nitrogênio
40-50 %
20-30 %
15-25 %
Composição do soloFase sólida
Fase líquida
Fase gasosa
3 formação horizonte B 4 formação horizonte A (húmus)
1 rocha exposta 2 formação horizonte C
Formação de perfil de solo
Ação combinada do intemperismo e erosão
http://colunistas.ig.com.br/aventurasdefadas/2009/05/25/piquenique-na-taca-de-pedra/
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Intemperismo e clima global
Dissolução
–Quebra completa de minerais • Íons em solução
•Exemplo: NaCl (halita), sem importância geológica
–Calcita (calcário) = CaCO3
CaCO3 + H2CO3 = Ca2+ + 2HCO3−
Silicatos dissolvem-se muito lentamente
Intemperismo e ciclo do carbono
Região de Analândia (SP)
Fixação pelo
intemperismo
de rochas e
formação de
carbonatos
Perdas por
vulcanismo,
respiração
e queima
ATMOSFERA
CONTINENTES E OCEANOS
Circulação do Carbono
CO2CO2
Queimadas...
A humanidade e o fogo
Stephen Pyne
“A Terra é um planeta de fogo”
“A humanidade é uma criatura de fogo”
Stephen J. Pyne. 2001. Fire: a brief history
Jeremy Mills Publ. 204 p.
ISBN 0714127620, 9780714127620
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Erosão: fonte de oxigênio
Reação fundamental
H2O + CO2 = CH2O + O2
–Esquerda para a direita ()•Fotossíntese produz matéria orgânica e O2
–Direita para a esquerda ()•Oxidação ou mineralização de matéria fóssil
–Matéria orgânica é destruída... EFEITO ESTUFA
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Ciclo do carbono inorgânico
Reação fundamental
CH2O + O2 + CaSiO3 = CaCO3 + SiO2 + H2O
depósitos de carbonatos e sílica sedimentar
gás carbônico fixado em matéria orgânica nova
–Matéria orgânica
•Fonte ou fixadora de carbono orgânico
–Carbonato de cálcio
•Fonte ou fixador de carbono mineral
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Processos cíclicos
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Conclusões
Ciclo das rochas
–Determina o ciclo do carbono atmosférico
–Parte essencial de transformações na Terra
–Mudanças: examinadas em longo prazo•Últimos 100 anos
–Variações de CO2 atmosférico, calor e umidade
podem ser, em grande parte, naturais...
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Obrigado pela atenção!
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